淺議中國磁性材料制造業的科技創新

王倩 賈立穎 劉榮明 黃可淼 李炳山

研究多國的工業發展戰略，不難發現，盡管各國的發展路線千差萬別，但都有一個共同的發展目標——制造業科技創新，并把自主知識產權數量及質量作為衡量制造業科技創新實力的一個重要指標。美國、日本等發達國家在知識產權質量和數量上有明顯優勢。根據WIPO統計數據，美、日通過PCT申請國際專利數量為我國的2.7倍和2倍。其科研成果轉化率超過40%，而我國僅為10%左右。盡管2011年中國超過美國和日本成為全球最大專利申請國，但在申請專利的質量及有效程度上仍處于較低水平，高技術含量和高市場價值的專利較少，關鍵產業和核心領域的專利占有率相對較低。創新能力不足嚴重制約我國制造業的發展。波士頓咨詢集團（BCG）發布2016年最具創新力的50大公司榜單顯示，中國只有2家企業榜上有名，位次也比較靠后，為35名小米，46名華為。為提高制造業的整體創新實力，國家對核心基礎產業的重視程度達到前所未有的新高度。工信部出臺強基工程等重大扶持專項，國家和地方亦出臺一系列科技政策和獎補措施，從政策扶持、稅收優惠、創新氛圍、人才培育、國際間合作等多個角度，扶持和推動制造業的升級轉型。推進工業化和信息化融合舉措，在研發設計信息化、生產制造智能化、綜合保障網絡化以及社會管理和服務創新等國民經濟和信息化方面獲得新的突破。與此同時，大力實施創新驅動和“中國制造2025”戰略，把加快發展“新一代信息技術、高端裝備、新材料、生物、新能源汽車、新能源、節能環保”等戰略性新興產業作為主要方向。而80%以上的重點產業領域都與磁性材料行業息息相關，為磁性材料產業的再次燃爆發展帶來重大機遇。

一、我國磁性材料制造業的特點

1.企業多、散，集約化程度不高，產業規模偏小。年產能達到萬噸級的企業不足10家，占比不到3%。年產能小于500噸的企業占比近50%。從地域上看，主要分布于浙江、江蘇長三角地區，約占60%；廣東、廣西、湖南、福建、華南地區約占16%；北京、天津、河北、吉林、遼寧等華北地區約占6%；山東、山西約占5%；陜西、河南、湖北、安徽約占5%；四川、重慶、貴州等西部地區約占8%。與日本、韓國發達地區相比，我國磁材企業規模小，產業小而分散，難以擁有強大的競爭力和話語權。

2.生產制造過程自動化程度較低。大多企業仍采用人工或半自動化生產模式，生產控制精確性低，例如，配料時的稱量精度、混合時的均勻度、燒結溫度控制精度等等，管理粗放導致產品質量穩定性低，無法滿足高端產品對工藝控制精度的需求。

3.創新實力不足，高性能高穩定性產品需求迫切。永磁器件的品質在很大程度上決定裝備的可靠性，帶動整機向小型、高性能、高可靠方向發展。而行業整體創新實力不足，導致新技術發展步伐減緩，產業化進程滯后，知識產權儲備相對缺乏帶來行業隱憂。

二、我國磁性材料制造業的發展現況

1.制造業自動化智能化程度不斷提高，技術創新取得突破。國內的永磁鐵氧體生產專用設備基本上已經國產化，永磁鐵氧體器件制品生產的大噸位（200噸以上）自動磁場成型壓機、燒結窯爐、磨加工和磁測試設備和技術也日漸成熟，適應干壓各向異性技術的自動干壓成型壓機、濕法制粉裝備、脫水機、三推板燒結窯、全自動多工位磨床等也逐漸進入磁性材料制造工廠。愈來愈多的企業開始開展裝備的自動化技術改造，推進“機器換人”工程。例如橫店集團推進“磁性材料智能制造新模式應用”項目，在磁器件加工制造中的料漿運輸、模具壓制、模具加工等環節均實現了自動化，裝備自動化在降低勞動力生產成本的同時，提高工作效率和產品穩定性。北礦磁材在安徽阜陽建成的年產6萬噸的中高端永磁鐵氧體粉體材料高效智能化清潔生產線，實現永磁鐵氧體粉體生產，從配料、混料、造球、預燒到最終包裝入庫全流程自動化控制。總體來說，磁性材料生產設備國產化水平越來越高，使用國產設備已經能夠生產各種高性能磁材，但工裝設備加工控制精度和可靠性與日本等國外發達國家相比還有差距。磁性材料產業競爭將從基本的產能層面向技術、產業鏈、環保、知識產權等全方位展開，關稅貿易方式、以及價格、專利、標準、能效、環境評價等多種非關稅壁壘手段將成為國內外企業間競爭的有力武器。

近五年技術進步推動產業快速提升，從全國范圍看，多數企業可以生產FB6、PC40、N42等中高性能產品。由于近幾年新興市場看好，新設備層出不窮，擴建，新建的趨勢還在延續，企業重組整合開始加速。

2.新技術導入和應用提速，技術進步推動傳統產品提升競爭力。伴隨著中國永磁鐵氧體行業的迅猛發展，國內磁性材料行業在制造技術方面逐漸趕超發達國家。技術創新不再局限于產品磁性能的提升（La-Co、La-Zn添加技術）；開始關注，通過優化現有生產工藝，在進一步提高現有產品性能的基礎上獲得批量產品的高一致性（優化配方技術、提高取向度；提高燒結密度；控制晶粒尺寸等技術）；亦開始進行產品應用性能的研究，滿足社會的特殊需求（如“四高”和“四特”，即低溫度系數、高溫使用、高壓強度、特殊性能參數等）；同時對產品自動化生產技術開發制訂了效能提高30%，合格率提高10%，綜合成本下降5%-8%的目標。

三、企業在科技創新方面存在的主要問題

1.對外依存度高，追趕模仿多于自主研發。原始創新一般難度大、投入多、周期長、風險大，大多企業因考慮投入產出效益，不會投入較大人力物力。而將研發重點放在二次創新，吸收再創新，追趕模仿現有較成熟的新技術新產品。創新技術對外依存度高達50%以上，嚴重制約制造業整體科技創新實力的提高。

2.研發投入不足，重視產業多于科研。制造業是創新最集中活躍的領域。美國制造業研發經費約占全社會研發經費的66%，專利量約占90%。中國制造業也是技術創新的主要承擔者，但研發經費投入總量仍然偏低，經費投入占主營業務收入比重不足1%，而這方面發達國家普遍在2%以上，最終導致自主創新能力不強，這成為制約中國制造業國際競爭力提升的主要因素。

3.研發基礎設施配套不足，創新能力有待提升。研發設備配套結構不平衡，單臺50萬元以上的大型研發設備不足，“一批關鍵設備、一批創新工藝、一批特色材料”的串聯效應嚴重缺失。

4.創新技術質量較低，缺少核心技術創新。長期以來，我國的工業核心技術和關鍵技術工藝嚴重受制于人，經濟和國防建設所需的關鍵材料、核心零部件、基礎軟件等對外依存度較高，工業基礎研究和公共服務能力不足。

四、企業科技創新力提升措施

1.完善現有創新機制。從創新管理、科研與人才激勵、科技創新經費保障等方面建立一系列有效的科技創新管理制度，通過多種方式對現有技術資源進行整合，激發技術人員的工作激情，加強集體認同感、榮譽感，建立多方面相互結合管理制度和管理流程體系。

2.制定合理有效的創新能力提升策略。從硬件軟件兩方面制定合理有效的創新能力提升策略，形成持續效應。包括研發投入保障、高水平科技成果培育、配套設施建設等。

3.重視人才培育和團隊建設。加強內部激勵，在人才隊伍建設上實現突破。牢固樹立人才是科技創新第一資源的人才理念，充分發揮市場調節機制，研究、制定并落實高端科技人才引進、留用和培養制度，認真營造適合科技人才成長、發揮專長的創新、創業環境；完善保障機制和激勵機制，激發和保護科研人員的創新激情。

五、結語

借用《中國制造2025》的指導思想：堅持走中國特色新型工業化道路，以促進制造業創新發展為主題，以提質增效為中心，以加快新一代信息技術與制造業深度融合為主線，以推進智能制造為主攻方向，以滿足經濟社會發展和國防建設對重大技術裝備的需求為目標，強化工業基礎能力，提高綜合集成水平，完善多層次多類型人才培養體系，促進產業轉型升級，培育有中國特色的制造文化，實現制造業由大變強的歷史跨越。磁性材料制造業的做強做大，要緊跟國家創新驅動和“中國制造2025”發展戰略，加強企業技術創新能力和實力，不斷完善內部創新體系，實現創新驅動、質量為先、綠色發展、結構優化、人才為本。

（作者單位：國家磁性材料工程技術研究中心 北礦磁材科技有限公司）